Влияние ингаляционной анестезии десфлураном и севофлураном на когнитивную функцию после аортокоронарного шунтирования на работающем сердце

Путанов Максим Андреевич; Д.Н. Казаринов; К.М. Чецкая; Д.В. Царионова; М.М. Соколова; В.Ю. Сластилин; М.Ю. Киров

Анестезиология и реаниматология 2018, №6, с. 44-52

https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201806144

Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology 2018, №6, pp. 44-52 https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201806144

Влияние ингаляционной анестезии десфлураном и севофлураном на когнитивную функцию после аортокоронарного шунтирования на работающем сердце

'ГБУЗ АО «Первая городская клиническая больница им. Е.Е. Волосевич», 163001, Архангельск, Россия;

2ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава России, 163000, Архангельск, Россия

Профилактика когнитивной дисфункции после операции на открытом сердце является актуальной клинической проблемой. Цель исследования — оценка влияния ингаляционной анестезии десфлураном и севофлураном на когнитивную функцию в раннем послеоперационном периоде аортокоронарного шунтирования на работающем сердце. Материал и методы. В одноцентровое проспективное исследование включены 40 пациентов, оперированных в плановом порядке по поводу ишемической болезни сердца. За сутки до операции пациенты рандомизированы методом конвертов на две группы: группа десфлурана (n=20) и группа севофлурана (n=20). Тяжесть послеоперационной когнитивной дисфункции оценивали в динамике с применением Монреальской шкалы оценки когнитивной функции (Montreal Cognitive Assessment, МоСА). У 20 пациентов взяты образцы крови для определения уровня белка S100b на момент проведения нейропсихологического тестирования. Результаты. Начальная оценка по MoCA в общей выборке составила 25 (24; 27) баллов. В обеих группах наблюдали снижение когнитивных функций в 1-е сутки после вмешательства на 9—14% от исходных значений (р<0,001). К 5-м суткам после аортокоронарного шунтирования когнитивная функция восстанавливалась до исходного уровня. Концентрация белка S100b у пациентов обеих групп повышалась в 2 раза на 1-е сутки после операции (p<0,05 по сравнению с предоперационным уровнем). Межгрупповых различий по шкале MoCA и концентрации S100b не было. Заключение. Аортокоронарное шунтирование на работающем сердце в условиях анестезии десфлураном и севофлураном сопровождается признаками нейронального повреждения и краткосрочными когнитивными нарушениями в 1-е сутки после вмешательства с последующим восстановлением функции центральной нервной системы к 5-м суткам послеоперационного периода.

Ключевые слова: послеоперационная когнитивная дисфункция, севофлуран, десфлуран, хирургическое лечение ишемической болезни сердца.

Для корреспонденции: Путанов Максим Андреевич, врач-анестезиолог-реаниматолог отделения кардиохирургической реанимации ГБУЗ АО «Первая городская клиническая больница им. Е.Е. Волосевич», 163001, Архангельск. E-mail: boorger@mail.ru

Для цитирования: Путанов М.А., Казаринов Д.Н., Чецкая К.М., Царионова Д.В., Соколова М.М., Сластилин В.Ю., Киров М.Ю. Влияние ингаляционной анестезии десфлураном и севофлураном на когнитивную функцию после аортокоронарного шунтирования на работающем сердце. Анестезиология и реаниматология. 2018;6:44-52. https://doi.org/10.17116/anesthesiology201806144

Effects of inhalation anesthesia with desflurane and sevoflurane on cognitive function after off-pump coronary artery bypass grafting

1Clinical City Hospital №1 n.a. E.E. Volosevich, 163001, Arkhangelsk, Russia; 2Northern State Medical University, 163000, Arkhangelsk, Russia

Prevention of cognitive dysfunction after open-heart surgery represents an important clinical problem. The aim of our study was evaluation of effects of inhalation anesthesia with desflurane and sevoflurane on cognitive function during early postoperative period after off-pump coronary artery bypass (OPCAB) grafting.

Material and methods. The single-center prospective study included 40 patients, who were scheduled for elective OPCAB. The day before the operation, the patients were randomized into two groups: the desflurane group (n=20) and the sevoflurane group (n=20). The severity of postoperative cognitive dysfunction was assessed using a Montreal cognitive assessment test. The plasma concentration of S100b protein was measured in 20 patients at the time when neuropsychological tests were performed. Results. The baseline MoCA in studied population was 25 (24; 27) points. In both groups, we observed a cognitive decline of 9—14% from the baseline on the first day after surgery (p<0,001). Cognitive function restored to the baseline level on the fifth day postoperatively. Concentration of S100b protein rose 2-folds on the first day after surgery in both groups (p<0,05 in comparison with baseline). There were no differences in MoCA test and S100b protein plasma concentration between groups. Conclusion. Anesthesia with desflurane and sevoflurane for OPCAB is accompanied by neuronal injury and transient cognitive decline on the first postoperative day followed by recovery on the fifth day after surgery.

Keywords: postoperative cognitive dysfunction, sevoflurane, desflurane, off-pump coronary surgery.

For correspondence: Putanov Maksim Andreevich, anesthesiologist in the cardiosurgical ICU, E.E. Volosevich Clinical City Hospital No. 1; 1 Suvorova str., Arkhangelsk, Russian Federation, 163001. E-mail: boorger@mail.ru

For citation: Putanov MA, Kazarinov DN, Chetskaia KM, TsarionovaDV, Sokolova MM, Slastilin VYu, Kirov MYu. Effects of inhalation anesthesia with desflurane and sevoflu-rane on cognitive function after off-pump coronary artery by-pass grafting. Russian Journal of Anaesthesiology andReanimatology (Anesteziologiya i Reanimatologiya). 2018;6:44-52 (In Russ.). https://doi.org/10.17116/anesthesiology201806144

Information about authors:

M.A. Putanov, https://orcid.org/0000-0002-3995-6208 D.N. Kazarinov, https://orcid.org/0000-0003-1201-1906 K.M. Chetskaia, https://orcid.org/0000-0002-3254-7057 D.V. Carionova, https://orcid.org/0000-0003-1186-4333 M.M. Sokolova, https://orcid.org/0000-0002-6705-5124 V.Yu. Slastilin, https://orcid.org/0000-0002-7466-8762 M.Yu. Kirov, https://orcid.org/0000-0002-4375-3374

Acknowledgments: The study had no sponsorship. Received 27.08.2018

Conflict of interest. The authors state the absence of any conflict ofinterest. Accepted 11.11.2018

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) остается одной из главных причин инвалидности и смертности в мире [1]. При распространенном поражении коронарных артерий аортокоронарное шунтирование (АКШ) является наиболее эффективным методом лечения, увеличивающим продолжительность и качество жизни пациентов [2]. В последние годы все большее распространение приобретает выполнение АКШ на работающем сердце, которое позволяет снизить риск послеоперационных осложнений, связанных с проведением искусственного кровообращения [3, 4]. Несмотря на это, дисфункция центральной нервной системы (ЦНС) остается одной из основных проблем послеоперационного периода АКШ.

Классификация неврологических осложнений после кардиохирургических вмешательств включает острое нарушение мозгового кровообращения, делирий и послеоперационную когнитивную дисфункцию (ПОКД). Их основными причинами могут быть микроэмболизация церебральных сосудов, гипоперфузия головного мозга или нейровоспаление [5]. Согласно общепринятому определению, Ь Иязш^еп и соавт. [6] ПОКД рассматривают как когнитивное расстройство, развивающееся в раннем послеоперационном периоде и часто сохраняющееся в более поздние сроки. Клинически ПОКД проявляется в виде нарушений высших корковых функций, подтвержденных данными нейропсихологического тестирования, в виде снижения показателей тестирования в послеоперационном периоде не менее чем на 1 SD (или 20%) от доопера-ционного уровня. Когнитивная дисфункция представляет собой расстройство мыслительных процессов, которое может затрагивать изолированные когнитивные домены, такие как вербальная и визуальная память, понимание родного языка, пространственно-визуальная ориентация, внимание или концентрация [7]; при этом ПОКД не всегда легко диагностировать. Степень когнитивных нарушений после операции и анестезии оказывает значительное влияние на дальнейшую социальную и бытовую реабилитацию больного и имеет прямую связь с увеличением продолжительности госпитализации и задержкой функционального восстановления [8].

В связи с недостатком критериев для оценки и диагностики ПОКД ее частота может существенно варьировать. Наиболее известными факторами риска развития ПОКД со стороны пациента являются пожилой возраст, алкого-

лизм в анамнезе, низкий уровень образования, сопутствующая сердечно-сосудистая или церебральная патология. Со стороны операции на ПОКД влияют объем оперативного вмешательства, интра- или послеоперационные осложнения, повторные операции. Со стороны анестезии когнитивная функция зависит от продолжительности анестезии, нарушений гомеостаза, органной ишемии вследствие гипоксии и гипоперфузии, периоперационных анестезиологических осложнений [9—15]. Кроме того, триггером ПОКД может служить высвобождение цитокинов, как следствие системного воспалительного ответа на оперативное вмешательство [16]. Дополнительными факторами развития ПОКД могут быть нейрональная дегенерация и апоптоз, вызванные препаратами для анестезии [17]. Так, в экспериментах на животных показано, что севофлуран индуцирует синтез цитокинов и активацию внутриклеточной сигнальной молекулы NF-%B, что вызывает повреждение клеток гиппокампа и может приводить к когнитивным нарушениям у крыс [18]. Еще один современный анестетик десфлуран может индуцировать активацию каспаз и увеличивать продукцию в-амилоида в условиях гипоксии, что приводит к апоптотической дегенерации клеток [19]. Это обусловливает необходимость проведения дальнейших исследований, направленных на профилактику и терапию ПОКД в различные сроки после вмешательства, особенно у пациентов кардиохирургического профиля, имеющих высокий риск развития осложнений.

Цель исследования — оценка влияния ингаляционной анестезии десфлураном и севофлураном на когнитивную функцию в раннем послеоперационном периоде АКШ на работающем сердце.

Материал и методы

Исследование проведено на базе отделения кардио-хирургической реанимации ГБУЗ АО «Первая городская клиническая больница им. Е.Е. Волосевич» (Архангельск) и кафедры анестезиологии и реаниматологии ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава России (Архангельск) и одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава России (Архангельск). После подписания информированного согласия в проспективном порядке в исследование включены 40 пациен-

тов с предстоящей операцией АКШ на работающем сердце. Критериями включения считали наличие подписанного информированного согласия, возраст старше 18 лет и плановый характер вмешательства. Критериями исключения служили отказ больного от участия в исследовании, морбидное ожирение (индекс массы тела более 40 кг/м2), симультанные вмешательства (эндартерэктомия в бассейне сонной артерии), перенесенный инсульт либо транзи-торная ишемическая атака (в течение последних 6 мес), стеноз сонных артерий >70% либо менее, но сопровождающийся гемодинамическими сдвигами, наличие клинически значимых гемодинамических изменений кровотока артерий брахиоцефальной зоны, повторный характер вмешательства, постоянная форма фибрилляции предсердий, конверсия с переходом на искусственное кровообращение, участие в любом другом клиническом исследовании в течение прошедших 30 дней.

В периоперационном периоде все пациенты обследованы по стандартному протоколу, включающему общий клинический анализ крови, биохимическое исследование крови, коагулограмму, рентгенографию органов грудной клетки, проведение электрокардиографии, эхокардиоско-пии и коронарографии. Тяжесть сердечной недостаточности оценивали на основании функционального класса по классификации Нью-Йоркской ассоциации кардиологов (NYHA). Риск предстоящего хирургического вмешательства рассчитывали с помощью шкалы EuroSCORE II.

За день до операции пациенты рандомизированы методом закрытых конвертов на две группы: группа десфлурана (n=20) и группа севофлурана (n=20). Оценку когнитивных функций выполняли с помощью Монреальской шкалы оценки когнитивной функции (Montreal Cognitive Assessment, MoCA). Использование МоСА рекомендуется современными экспертами в области изучения когнитивных нарушений для широкого применения в клинической практике. С помощью МоСА можно оценить различные когнитивные сферы: внимание и концентрацию, исполнительные функции, память, язык, зрительно-конструктивные навыки, абстрактное мышление, счет и ориентацию. Время проведения теста составляет 10 мин, максимально возможное количество баллов — 30. Об отсутствии когнитивной дисфункции свидетельствует уровень 26 баллов и более [20]. После инструктажа о правилах выполнения и особенностях интерпретации результатов теста врачом анестезиологом-реаниматологом, который не знал, в какую группу рандо-мизирован больной, проводили первичную оценку функций высшей нервной деятельности посредством прямого интервью за 12 ч до операции, затем на 1-е и 5-е сутки послеоперационного периода. С целью снижения вероятности влияния человеческого фактора за каждым пациентом закрепляли одного специалиста на весь период проведения исследования. Дополнительно рассчитывали частоту верифицированных когнитивных расстройств после АКШ, классифицируемых как снижение количества баллов по МоСА на величину >20% от исходного уровня. Кроме нейропси-хического тестирования, у каждого пациента оценивали интенсивность болевого синдрома по визуально-аналоговой шкале (ВАШ). Для исключения делирия использовали метод оценки спутанности сознания (CAM-ICU, Confusion Assessment Method in Intensive Care Unit) [21].

До индукции анестезии у 20 больных исследовали сывороточную концентрацию белка S100b в качестве маркера нейронального повреждения. Концентрацию S100b определяли с использованием полностью автоматизиро-

ванного иммунолюминесцентного анализа ^obas e 411, «Roche Diagnostics GmbH», Германия). Повторные заборы образцов сыворотки крови для определения концентрации S100b проводили в 1-е и 5-е сутки после операции.

В операционной у всех пациентов перед анестезией осуществляли преоксигенацию 80% кислородом в течение 3—5 мин. Индукцию анестезии осуществляли пропофо-лом (1—1,5 мг на 1 кг массы тела) и фентанилом (5—7 мкг на 1 кг массы тела). Mиорелаксацию проводили пипекуро-ния бромидом в дозе 0,1 мг на 1 кг массы тела с дальнейшим болюсным его введением 0,015 мг на 1 кг массы тела каждые б0 мин. Поддержание анестезии осуществляли дес-флураном («Baxter International Inc.», США) 4—7 об% или севофлураном («Abbott Laboratories», США) 0,5—3 об%, ориентируясь на уровень глубины анестезии по индексу состояния пациента (PSI, «Masimo», США) 25—50, либо по биспектральному индексу (BIS, «Nihon Kohden», Япония) — 40—б0.

Респираторную поддержку в операционной обеспечивали аппаратом Primus («Dräger», Германия) в режиме вентиляции, контролируемой по объему, со следующими параметрами: дыхательный объем — б—8 мл на 1 кг предсказанной массы тела ^MT), положительное давление в конце выдоха (ПДКВ) — 5 см вод.ст., содержание кислорода во вдыхаемой смеси (FiO2) — 50%, поток газовой смеси — до 2 л/мин. Частоту дыхания корректировали для поддержания уровня углекислого газа в выдыхаемом воздухе в пределах 35—45 мм рт. ст.

Инфузионную терапию во время операции и в раннем послеоперационном периоде осуществляли растворами кристаллоидов (Sterofundin ISO, «B.Braun Melsungen AG», Германия), а в случае декомпенсированного метаболического ацидоза (pH <7,15) использовали раствор гидрокарбоната натрия 5% в объеме 100—200 мл.

Искусственную вентиляцию легких (ИВЛ) в послеоперационном периоде проводили аппаратом Hamilton G5 («Hamilton Medical», Швейцария) в режиме, контролируемом по давлению, с дыхательным объемом б—7 мл/кг ПMT и пиковым давлением, не превышающим 35 см вод.ст. Показатели ПДКВ и FiO2 подбирали для обеспечения уровня насыщения крови кислородом (SpO2) более 9б%. Респираторную поддержку прекращали при достижении пациентом критериев отлучения, к которым относили восстановление сознания, стабильные показатели гемодинамики и газообмена, отсутствие декомпенсированного ацидоза, адекватное спонтанное дыхание с минимальной (до б см вод.ст.) поддержкой давлением, отсутствие послеоперационного кровотечения.

С целью гемодинамического мониторинга всем пациентам устанавливали катетер Свана—Ганца. Серии измерений (3—5) проводили на различных этапах периопера-ционного периода с применением 0,9% раствора хлористого натрия в объеме 10 мл. Рутинный мониторинг также включал инвазивное определение артериального давления (АД), центрального венозного давления (ЦВД), давления в легочной артерии (ДЛА), сердечного индекса (СИ). Mо-ниторинг церебральной сатурации (SctO2) проводили с применением технологии О3 («Masimo», США). Показатели гемодинамики, церебральной оксигенации, газовый состав артериальной крови оценивали на нескольких этапах пе-риоперационного периода (до индукции анестезии, после индукции, на момент окончания операции).

В послеоперационном периоде все больные получали комплекс мер интенсивной терапии, включавший инфу-

зионную терапию, респираторную, вазопрессорную и ино-тропную поддержку, аналгезию, антибиотикопрофилакти-ку, дезагреганты, антикоагулянты, кардиотропные препараты, диуретики, профилактику развития стрессовых язв желудочно-кишечного тракта. Гипергликемию корригировали подкожным или внутривенным введением инсулина с ориентиром на уровень глюкозы крови в пределах 4—10 ммоль/л.

У всех пациентов регистрировали расход препаратов для анестезии, продолжительность операции и послеоперационной ИВЛ, длительность пребывания в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) и общую продолжительность госпитализации. Учитывали также смертность на 28-й день.

Выписку пациентов из стационара осуществляли при достижении следующих критериев: гемодинамическая стабильность, независимость в передвижении и приеме пищи, отсутствие гипертермии выше 38 °С, отсутствие очевидных признаков инфекции, нормальные мочеиспускание и дефекация, купирование болевого синдрома оральными препаратами и толерантность к физической нагрузке. Лечащий реаниматолог, ответственный за перевод больного из ОРИТ, и лечащий хирург, ответственный за его выписку из стационара, не получали информации о группе рандомизации пациента.

Статистический анализ проводили, используя пакет программ SPSS (версия 22.0; «SPSS Inc.», Чикаго). Нормальность распределения проверяли с помощью критерия Колмогорова—Смирнова. Количественные данные представляли в зависимости от их распределения как M±SD либо как Me (Q25; Q75). Межгрупповые сравнения осуществляли с использованием критерия Манна—Уитни или

¿-критерия Стъюдента для независимых выборок. Внутри-групповые сравнения проводили при помощи теста Фридмана и post hoc критерия Вилкоксона. Анализ дискретных данных выполняли путем оценки критерия х2 или точного критерия Фишера (при количестве наблюдений менее 5). Корреляционный анализ проводили с использованием коэффициента корреляции Спирмена (rho). Установлен критический уровень значимости 0,05.

Результаты

Начальная оценка по MoCA в общей выборке составила 25 (24; 27) баллов, средняя оценка по EuroSCORE II — 1,01 (0,77; 1,46). Общая длительность вмешательства составила 190+44 мин, продолжительность ИВЛ — 448 (383; 515) мин. Все пациенты выписаны из стационара.

Демографические и клинические характеристики пациентов исследуемых групп представлены в табл 1.

Группы десфлурана и севофлурана статистически значимо не различались по возрасту, предоперационной тяжести по шкале EuroSCORE II и исходному когнитивному статусу, длительности операции, продолжительности послеоперационной ИВЛ, длительности пребывания в стационаре. Сопутствующая патология у пациентов обеих групп представлена преимущественно артериальной ги-пертензией, компенсированной сердечной недостаточностью и сахарным диабетом. Длительность пребывания в ОРИТ была ниже у пациентов группы десфлурана.

Показатели когнитивной функции в периопераци-онном периоде представлены на рис. 1. У пациентов обеих групп наблюдали преходящее снижение когнитивной функции по шкале МоСА в 1-е сутки после вмешательства

Таблица 1. Демографические и клинические характеристики пациентов

Показатель Группа десфлурана («=20) Группа севофлурана («=20) Р

Возраст, годы 67 (61,3; 71,8) 62,5 (50,5; 68,8) 0,142

Еш^СОЯЕ II, % 0,94 (0,76; 1,38) 1,14 (0,76; 1,5) 0,495

МоСА до операции, баллы 24 (22; 27) 25 (24; 27) 0,277

Частота верифицированных когнитивных расстройств в 1-е сутки после операции, абс. (%) Частота верифицированных когнитивных расстройств на 5-е сутки после операции, абс. (%) Гипертоническая болезнь, абс. (%) 7 (35) 2 (10) 20 (100) 9 (45) 2 (10) 20 (100) 0,747 1 1

Функциональный класс хронической сердечной недостаточности по ОТНА 0—11, абс. (%) Сахарный диабет 1-го или 2-го типа, абс. (%) 16(80) 5 (25) 17 (85) 6 (30) 1 0,799

Обструктивые заболевания бронхолегочной системы, абс. (%) — 1 (5) 0,799

Продолжительность вмешательства, мин 200 (146; 225) 188(150;210) 0,495

Продолжительность послеоперационной ИВЛ, мин 465 (334; 515) 443 (390; 549) 0,779

Длительность пребывания в ОРИТ, ч 24 (22; 44) 46 (24; 72) 0,014

Длительность госпитализации, дни 12 (10; 14) 12 (11; 13) 0,815

Примечание. ИВЛ — искусственная вентиляция легких; EuroSCORE (European system for cardiac operative risk evaluation) — Европейская система оценки риска кардиохирургического вмешательства; МоСА — Монреальская шкала оценки когнитивной функции; NYHA (New York Hearth Association) — классификация тяжести сердечной недостаточности, предложенная Нью-Йоркской ассоциацией кардиологов; ОРИТ — отделение реанимации и интенсивной терапии; n — объем выборки, р — вероятность ошибки.

Рис. 1. Динамика когнитивной функции по шкале MoCA в периоперационном периоде.

МоСА — Монреальская шкала оценки когнитивной функции; * — _р<0,05 при внутригрупповом сравнении с исходным значением.

Рис. 2. Динамика концентрации белка S100b в плазме крови в периоперационном периоде.

* — p<0,05 при внутригрупповом сравнении с исходным значением.

на 9—14% от исходных значений ^<0,001). К 5-м суткам после вмешательства когнитивная функция восстанавливалась до предоперационного уровня у пациентов обеих групп без межгрупповых различий. Частота верифицированных когнитивных расстройств на 1-е и 5-е сутки после операции статистически значимо не различалась меж-

ду группами (см. табл. 1). Случаев развития делирия у пациентов не выявлено.

Концентрация в плазме крови белка S100b до индукции анестезии, а также на 1-е и 5-е сутки послеоперационного периода представлена на рис. 2. Предоперационная концентрация белка S100b не различалась у пациентов

Таблица 2. Показатели гемодинамики и транспорта кислорода

Значения показателей на различных этапах

Показатель группа десфлурана (п= =20) группа севофлурана (n =20)

до индукции в анестезию после индукции в анестезию конец операции до индукции в анестезию после индукции в анестезию конец операции

Среднее артериальное давление, мм рт.ст. Сердечный индекс, л/мин/м2 рН 88 (80; 100) 83 (74; 96) 1,85 (1,54; 1,98) 7,38 (7,36; 7,42) 76 (70; 84)* 2,17 (1,9; 2,52)* 7,36 (7,31; 7,37)* 86 (83; 91) 82 (77; 91) 1,45(1,38;1,64) 7,38 (7,35; 7,41) 76 (69; 86)* 1,8 (1,7; 2,3)* 7,34 (7,29; 7,38)*

Ра02, мм рт.ст. — 213(168;277) 120 (90; 150)* — 222 (189; 267) 115(91;133)*

Лактат артериальной крови, ммоль/л §сА, % 63 (60; 65) 0,7 (0,5; 0,9) 63 (60; 65) 1 (0,6; 1,4)* 64 (63; 68) 65 (62; 69) 0,7 (0,5; 1) 64 (60; 66) 0,9 (0,7; 1,1)* 64 (62; 69)

Примечание. *— р<0,05 при внутригрупповом сравнении со значениями в начале операции; Ра02 — парциальное давление кислорода в артериальной крови; Sct02 — церебральная сатурация; п — число наблюдений.

групп десфлурана и севофлурана (р=0,456) и находилась в пределах нормальных значений. В 1-е сутки послеоперационного периода концентрация 8100Ъ у пациентов обеих групп статистически значимо повышалась в 2 раза, достигая максимальных значений за время наблюдения. К 5-м суткам после операции концентрация белка 8100Ъ в плазме крови снижалась, приближаясь к предоперационному уровню.

Периоперационные показатели системной гемодинамики и церебральной оксигенации отражены в табл. 2. У пациентов обеих групп к концу операции отмечали снижение АД, рН и Ра02, а также повышение СИ и уровня лак-тата (р<0,05 по сравнению с исходными значениями). Показатели ЧСС, ЦВД, ДЛА, РаС02 и церебральной сатурации в ходе АКШ не претерпевали значительных изменений.

Несмотря на отсутствие межгрупповых различий по 8Я02, у пациентов группы севофлурана показатели церебральной оксиметрии имели обратную зависимость от концентрации белка 8100Ъ на 5-е сутки после операции на всех этапах исследования — до операции, после индукции в анестезию и в конце операции (гко=-0,736, р=0,024; гко =—0,686, р=0,041; гко=-0,669; р=0,049 соответственно).

Выявлена отрицательная корреляционная зависимость между показателями когнитивной функции через 24 ч после операции и временем послеоперационной ИВЛ (гко =—0,332; р= 0,042). Мы также обнаружили положительную корреляцию между когнитивным статусом на 1-е сутки после вмешательства и показателем церебральной сатурации в конце операции (гко =0,348; р=0,032). У пациентов группы десфлурана зафиксирована отрицательная корреляция исходного количества баллов по шкале МоСА с возрастом (гко=-0,591; р=0,006). У пациентов группы севофлурана выявлена отрицательная корреляция количества баллов по шкале МоСА на 5-е сутки после операции с уровнем образования (гко =-0,499; р=0,035).

Обсуждение

Вопросы развития и адекватной оценки ПОКД в раннем послеоперационном периоде АКШ без использования искусственного кровообращения, а также ее взаимосвязи

с различными медиаторами остаются предметом дискуссий. Для комплексной оценки когнитивной функции нами выбрана шкала МоСА в связи с одномоментным охватом нескольких когнитивных доменов. Тест содержит ряд заданий, которые рассчитаны на активацию различных зон коры полушарий головного мозга. Кроме того, у теста есть альтернативные формы (3 варианта), что позволяет исключить эффект запоминания. Данная шкала обладает высокой чувствительностью и специфичностью в отношении когнитивной дисфункции средней степени тяжести (100 и 87% соответственно) [20] и продемонстрировала статистически значимое снижение количества баллов в 1-е сутки после АКШ в нашем исследовании, что свидетельствует о развитии краткосрочных когнитивных нарушений.

В настоящее время предлагается несколько концепций развития когнитивных нарушений. Среди них выделяют системный ответ на стресс, вызванный операцией и анестезией, который запускает высвобождение нейроме-диаторов и каскад изменений, связанных с нейровоспале-нием. В нашем исследовании в 1-е сутки после АКШ отмечали двукратное повышение в плазме крови одного из маркеров повреждения нейроглии — белка 8100Ъ, что согласуется с результатами других авторов [22], показавших, что операция влияет на функции нейрона как напрямую, так и путем модуляции внутринейронных связей. В экспериментах на животных в послеоперационном периоде отмечен повышенный уровень экспрессии интерлейкинов — И-1 и И-10, а также фактора некроза опухоли а в плазме в комбинации с повышенным уровнем активности ацетил-холинэстеразы, что сопровождается дегенерацией нейронов [23, 24]. Примечательно, что высокая концентрация в крови белка 8100Ъ регулирует активность синтетазы оксида азота (N0). Так, в ответ на воспаление нервной ткани усиливается высвобождение N0 микроглией, что запускает дальнейшую активацию астроцитов. Показано, что концентрация 8100Ъ в плазме крови может использоваться в качестве маркера степени нейронального повреждения при ПОКД в раннем послеоперационном периоде не только в кардиохирургии, но и у пожилых пациентов после не-кардиохирургических вмешательств [25, 26]. Не менее важную роль в патофизиологии нейропсихических процессов

играют выраженность сосудистых заболеваний и нарушения механизмов, отвечающих за регуляцию церебрального кровотока [27, 28], а также развитие микроинфарктов головного мозга, размеры которых находятся за пределами разрешающих способностей большинства имеющихся сканнеров [29]. Большое значение в развитии ПОКД У пациентов кардиохирургического профиля имеет и повышенный уровень стресс-гормонов [30].

Меньшая длительность пребывания в ОРИТ пациентов группы десфлурана и различные корреляционные зависимости в группах десфлурана и севофлурана могут быть обусловлены разными свойствами препаратов. В частности, благодаря своей химической формуле метаболизм десфлурана отличается от севофлурана таким образом, что при биодеградации десфлурана выделяется меньшее количество фторид-иона — одной из субстанций, отвечающих за развитие процессов цитотоксичности [31].

Известно, что десфлуран обладает более коротким временем действия, и его симпатомиметическая активность выше, чем у севофлурана; это может оказывать различное влияние на риск развития ПОКД и скорость активизации пациентов при использовании данных анестетиков [32, 33]. Тем не менее клиническая значимость подобных эффектов при АКШ остается неясной. Так, длительность пребывания в ОРИТ зависит от многих факторов, среди которых можно выделить загруженность отделения, состояние пациента, тяжесть сопутствующей патологии и прочее. Более того, мы не обнаружили статистически значимых различий между десфлураном и севофлураном по количеству баллов по шкале МоСА, частоте когнитивного дефицита и концентрации в плазме крови S100b, а снижение когнитивной функции по МоСА у пациентов обеих групп в среднем не достигало 20% от исходных значений.

На данный момент проведен ряд исследований, описывающих развитие когнитивных нарушений в кардиохирургии после применения различных анестетиков. Так, E. Delphin и соавт. [34] отметили преимущество применения севофлурана при АКШ без искусственного кровообращения по сравнению с изофлураном. Другая группа ученых под руководством M. Kanbak [35], исследовавшая влияние сево-флурана, десфлурана и изофлурана на когнитивную функцию, пришла к выводу, что наименьший эффект на нейро-когнитивные функции оказывает применение изофлурана. Данные авторы [35] связывают применение севофлурана с ухудшением когнитивного исхода согласно результатам ней-ропсихологического тестирования, а применение десфлурана — с более продолжительным нейрональным повреждением, сопровождающимся повышением уровня белка S100b. Вместе с тем по сравнению с анестезией пропофолом применение как севофлурана, так и десфлурана ассоциируется с улучшением результатов нейропсихологических тестов в раннем послеоперационном периоде [36, 37].

Учитывая эти моменты, во время подготовки к анестезии при прогнозировании вероятности развития ПОКД необходимо принимать во внимание наличие у пациента существующих (немодифицируемые) и модифицируемых факторов риска развития неврологических осложнений, а также использовать современные системы мониторинга функции ЦНС [38—40]. Несмотря на то что выбор анесте-

тика в определенной мере влияет на когнитивный потенциал, особенно в раннем послеоперационном периоде, с течением времени эти эффекты становятся менее выраженными. Так, в работах, оценивающих изменение когнитивного статуса через 3—6 мес после операции, не обнаружено разницы при применении севофлурана [41] или десфлурана [42], что делает их препаратами выбора при АКШ. Необходимо помнить, что в долгосрочной перспективе когнитивные отклонения ограничивают возможность выполнения ежедневных функций и увеличивают вероятность сохранения зависимости от посторонней помощи после выписки из стационара. Более того, наличие когнитивной дисфункции связано с повышенным риском смерти, а также заставляет пациентов преждевременно уходить на пенсию и повышает нагрузку на социально-экономические службы [42]. В связи с этим важно продолжать поиск оптимальных компонентов анестезии, которые позволили бы уменьшить частоту ПОКД.

Данное исследование имеет ряд ограничений, обусловленных небольшим количеством обследованных пациентов и лабораторных данных. Кроме того, использование МоСА в качестве единственного источника оценки нейропсихоло-гического состояния может давать погрешность при оценке результатов в случае глубоких нарушений функций высшей нервной деятельности, а также при небольшом опыте применения данной шкалы. В связи с тем, что данная работа сфокусирована на раннем выявлении когнитивных нарушений, проведение тестирования в 1-е сутки после операции без учета характерологических особенностей пациентов, восприятия ими изменений окружающей обстановки, общей психосоматической нагрузки также могло повлиять на результат тестирования.

Заключение

Анестезия десфлураном и севофлураном при аорто-коронарном шунтировании на работающем сердце сопровождается признаками нейронального повреждения и краткосрочными когнитивными нарушениями в 1-е сутки после вмешательства с последующим восстановлением функции центральной нервной системы к 5-м суткам послеоперационного периода. Несмотря на преходящий характер когнитивных расстройств и их относительно незначительную выраженность, эти эффекты современных ингаляционных анестетиков 3-го поколения необходимо принимать во внимание, особенно у больных с факторами риска развития неврологических осложнений.

Финансирование. Авторы заявляют об отсутствии финансовой поддержки.

Благодарность. Авторы выражают благодарность коллективу кардиохирургической реанимации ГБУЗ АО «Первая городская клиническая больница им. Е.Е. Волосевич» (Архангельск) и сотрудникам кафедры анестезиологии и реаниматологии ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава России (Архангельск) за оказанную поддержку в проведении исследования.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. Информационный бюллетень ВОЗ, 12 января 2017. Ссылка активна 25.11.2018. Доступно по http://new.who.int/ru/news-room/fact-sheets/ detail/the-top-10-causes-of-death

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Informacionnyj byulleten' VOZ, 12 yanvarya 2017. Accessed November 25, 2018. (In Russ.). Available at:

http://new.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death

2. Bak E, Marcisz C. Quality of life in elderly patients following coronary artery bypass grafting. Patient Preference and Adherence. 2014;8:289-299. https://doi.org/10.2147/PPA.S55483

3. Baba T, Maekawa K, Otomo S, Tokunaga Y, Oyoshi T. Postoperative cognitive dysfunction in off-pump versus on-pumpcoronary artery bypass surgery. Masui The Japanese Journal of Anesthesiology. 2014;63(11):1219-1227.

4. Szwed K, Pawliszak W, Anisimowicz L, Bucinski A, Borkowska A. Short-term outcome of attention and executive functions from aorta no-touch and traditional off-pump coronary artery bypass surgery. The World Journal oof Biological Psychiatry. 2014;15(5):397-403. https://doi.org/10.3109/15622975.2013.824611

5. Goto T, Maekawa K. Cerebral dysfunction after coronary artery bypass surgery. Journal of Anesthesiology. 2014;28(2):242-248. https://doi.org/10.1007/s00540-013-1699-0

6. Rasmussen LS, Larsen K, Houx P, and IPOCD group. The assessment of postoperative cognitive function. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 2001; 45:275-289.

7. Hansen M.V. Chronobiology, cognitive function and depressive symptoms in surgical patients. Danish Medical Journal. 2014;61:B4914.

8. Chen X, Zhao M, White PF, Li S, Tang J, Wender RH, Sloninsky A, Na-ruse R, Kariger R, Webb T, Norel E. The recovery of cognitive function after general anaesthesia in elderly patients: a comparison of desflurane and sevoflurane. Anesthesia and Analgesia. 2001;93:1489-1494.

9. Rundshagen I. Postoperative cognitive dysfunction. Deutsches Arzteblatt International. 2014;111(8):119-125. https://doi.org/10.3238/arztebl.2014.0119

10. Иванов С.В. Психические расстройства, связанные с хирургическими вмешательствами на открытом сердце. Психиатрия и психофармакотерапия. 2005;7:4-8.

Ivanov SV. Mental disorders associated with open heart surgery. Psikhiatri-ya ipsikhofarmakoterapiya. 2005;7:4-8. (In Russ.).

11. Шепелюк А.Н., Клыпа Т.В., Никифоров Ю.В. Факторы риска послеоперационных неврологических осложнений в кардиохирургии. Общая реаниматология. 2012;8(2):45-55.

Shepelyuk А^ Klypa TV. Risk factors for postoperative neurological complications in cardiac surgery. Obshhaya reanimatologiya. 2012;8(2):45-55. (In Russ.).

12. Шепелюк А.Н., Клыпа Т.В., Никифоров Ю.В. Церебральная оксиме-трия в кардиохирургии. Общая реаниматология. 2012;8(2):67-73. Shepelyuk А^ Klypa TV, Nikiforov YuV. Cerebral оximetry in сardiac surgery. Obshhaya reanimatologiya. 2012;8(2):67-73. (In Russ.).

13. Bokeriia LA, Golukhova EZ, Breskina NY, Polunina AG, Davydov DM, Begachev AV, Kazanovskaya SN. Asymmetric cerebral embolic load and postoperative cognitive dysfunction in cardiac surgery. Cerebrovascular Diseases. 2007;23:50-56.

14. McLean AJ, Le Couteur DG. Aging biology and geriatric clinical pharmacology. Pharmacological Reviews. 2004;56(2):163-184.

15. Moller JT, Cluitmans P, Rasmussen LS, Houx P, Rasmussen H, Canet J, Rabbitt P, Jolles J, Larsen K, Hanning CD, Langeron O, Johnson T, Lau-ven PM, Kristensen PA, Biedler A, van Beem H, Fraidakis O, Silverstein JH, Beneken JE, Gravenstein JS. Long-term postoperative cognitive dysfunction in the elderly ISPOCD1 study. ISPOCD investigators. International Study of Post-Operative Cognitive Dysfunction. Lancet. 1998;351(9106):857-861.

16. Wang W, Wang Y, Wu H, Lei L, Xu S, Shen X, Guo X, Shen R, Xia X, Liu Y, Wang F. Postoperative cognitive dysfunction: current developments in mechanism and prevention. Medical Science Monitor. 2014;20:1908-1912.

17. Yon JH, Daniel-Johnson J, Carter LB, Jevtovic-Todorovic V. Anesthesia induces neuronal cell death in the developing rat brain via the intrinsic and extrinsic apoptotic pathways. Neuroscience. 2005;135(3):815-827.

18. Zhu Y, Wang Y, Yao R, Hao T, Cao J, Huang H, Wang L, Wu Y. Enhanced neuroinflammation mediated by DNA methylation of the glucocorticoid receptor triggers cognitive dysfunction after sevoflurane anesthesia in adult rats subjected to maternal separation during the neonatal period. Journal oof Neuroinflammation. 2017;14:6. https://doi.org/10.1186/s12974-016-0782-5

19. Zhang B, Dong Y, Zhang G, Moir RD, Xia W, Yue Y, Tian M, Culley DJ, Crosby G, Tanzi RE, Xie Z. The inhalation anesthetic desflurane induces

caspase activation and increases amyloid [3-protein levels under hypoxic conditions. The Journal of Biological Chemistry. 2008;283(18):11866-11875. https://doi.org/10.1074/jbc.M800199200

20. Nasreddine ZS, Phillips NA, Bedirian V, Charbonneau S, Whitehead V, Collin I, Cummings JL, Chertkow H. The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: a brief screening tool for mild cognitive impairment. Journal oof the American Geriatrics Society. 2005;53:695-699.

21. Ely EW, Margolin R, Francis J, May L, Truman B, Dittus R, Speroff T, Gau-tam S, Bernard GR, Inouye SK. Evaluation of delirium in critically ill patients: validation of the Confusion Assessment Method for the Intensive Care Unit (CAM-ICU). Critical Care Medicine. 2001;29(7):1370-1379.

22. Hovens IB, Schoemaker RG, van der Zee EA, Absalom AR, Heineman E, van Leeuwen BL. Postoperative cognitive dysfunction: Involvement of neuroinflammation and neuronal functioning. Brain, Behavior, and Immunity. 2014;38:202-210. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2014.02.002

23. Kalb A, von Haefen C, Sifringer M, Tegethoff A, Paeschke N, Kostova M, Feldheiser A, Spies CD. Acetylcholinesterase inhibitors reduce neuroinflammation and degeneration in the cortex and hippocampus of a surgery stress rat model. PLoS One. 2013;8(5):e62679.

24. Bianchi R, Adami C, Giambanco I, Donato R. S100B binding to RAGE in microglia stimulates COX-2 expression. Journal of Leukocyte Biology. 2007; 81(1):108-118.

25. Захаров В.И., Сметкин А.А., Бедило Н.В., Вашукова О.В., Долгоборо-дова Е.А., Киров М.Ю. Взаимосвязь концентрации белка S100b с изменениями когнитивной функции при реваскуляризации миокарда без искусственного кровообращения. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2014;5:3-8.

Zakharov VI, Smetkin AA, Bedilo NV, Vashukova OV, Dolgoborodova EA, Kirov MYu. Relationship of S100b protein concentrations to cognitive functional changes during myocadial revascularization without extracorporeal circulation. Vestnik anesteziologii i reanimatologii. 2014;5:3-8. (In Russ.).

26. Li YC, Xi CH, An YF, Dong WH, Zhou M. Perioperative inflammatory response and protein S-100P concentrations — relationship with post-operative cognitive dysfunction in elderly patients. Acta Anaesthesiologica Scandi-navica. 2012;56(5):595-600. https://doi.org/10.1111/j.1399-6576.2011.02616.x

27. Guo S, Kim WJ, Lok J,Lee SR, Besancon E, Luo BH. Neuroprotection via matrix-trophic coupling between cerebral endothelial cells and neurons. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2008;105:7582-7587.

28. Iadecola C. Neurovascular regulation in the normal brain and in Alzheimer's disease. Nature Reviews Neuroscience. 2004;5:347-360.

29. Gorelick PB, Scuteri A, Black SE, Decarli C, Greenberg SM, Iadecola C, Launer LJ, Laurent S, Lopez OL, Nyenhuis D, Petersen RC, Schneider JA, Tzourio C, Arnett DK, Bennett DA, Chui HC, Higashida RT, Lindquist R, Nilsson PM, Roman GC, Sellke FW, Seshadri S; American Heart Association Stroke Council, Council on Epidemiology and Prevention, Council on Cardiovascular Nursing, Council on Cardiovascular Radiology and Intervention, and Council on Cardiovascular Surgery and Anesthesia. Vascular contributions to cognitive impairment and dementia. A statement for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association. Stroke. 2011;42:2672-2713.

30. Glumac S, Kardum G, Karanovic NA. Prospective cohort evaluation of the cortisol response to cardiac surgery with occurrence of early postoperative cognitive decline. Medical Science Monitor. 2018;24:977-986.

31. Sutton TS, Koblin DD, Gruenke LD, Weiskopf RB, Rampil IJ, Waskell L, Eger EI 2nd. Fluoride metabolites after prolonged exposure of volunteers and patients to desflurane. Anesthesia and Analgesia. 1991;73(2):180-185.

32. Smeets T, Otgaar H, Candel I, Wolf OT. True or false? Memory is differentially affected by stress-induced cortisol elevations and sympathetic activity at consolidation and retrieval. Psychoneuroendocrinology. 2008 ;33( 10): 1378-1386.

33. Ebert TJ, Muzi M. Sympathetic hyperactivity during desflurane anesthesia in healthy volunteers. A comparison with isoflurane. Anesthesiology. 1993; 79(3):444-453.

34. Delphin E, Jackson D, Gubenko Y, Botea A, Esrig B, Fritz W, Mavridis S. Sevoflurane provides earlier tracheal extubation and assessment of cognitive recovery than isoflurane in patients undergoing off-pump coronary artery bypass surgery. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 2007; 21(5):690-695. https://doi.org/10.1053/j.jvca.2006.12.008

35. Kanbak M, Saricaoglu F, Akinci SB, Oc B, Balci H, Celebioglu B, Aypar U. The effects of isoflurane, sevoflurane, and desflurane anesthesia on neuro-cognitive outcome after cardiac surgery: a pilot study. Heart Surgery Forum. 2007;10(1):E36-E41. https://doi.org/10.1532/hsf98.20061076

36. Royse CF, Andrews DT, Newman SN, Stygall J, Williams Z, Pang J, Royse AG. The influence of propofol or desflurane on postoperative cognitive dys-

function in patients undergoing coronary artery bypass surgery. Anaesthesia. 2011;66(6):455-464.

https://doi.org/10.1111/j.l365-2044.2011.06704.x

37. Schoen J, Husemann L, Tiemeyer C, Lueloh A, Sedemund-Adib B, Berger KU, Hueppe M, Heringlake M. Cognitive function after sevoflurane —

vs. propofol-based anaesthesia for on-pump cardiac surgery: a randomized 40. controlled trial. British Journal of Anesthesiology. 2011;106(6):840-850. https://doi.org/10.1093/bja/aer091

38. Клыпа Т.В., Антонов И.О., Вавакин АС. Динамика когнитивного статуса кардиохирургических больных и предикторы его нарушения. Анестезиология и реаниматология. 2016;61(1):18-23.

Klypa TV, Antonov IO, Vavakin AS. The cognitive status dynamic of

cardiosurgical patients and the predictors of its disturbance. Anesteziologiya 41. i reanimatologiya. 2016;61(1):18-23. (In Russ.). https://doi.org/10.18821/0201-7563-2016-61-1-18-23

39. Образцов М.Ю., Кузьков В.В., Ленькин П.И., Клягин А.А., Иващен-

ко О.Ю., Соколова М.М., Шемякина Н.Я., Грушицын А.Р., Горень- 42. ков В.М., Киров М.Ю. Мониторинг церебральной оксигенации и когнитивной функции при каротидной эндартерэктомии: роль временного шунтирования сонной артерии. Анестезиология и реаниматология. 2015;60(3):43-48.

Obraztsov MYu, Kuzkov VV, Lenkin PI, Klyagin AA, Ivashchenko OYu, So-kolova MM, Shemyakina NYa, Grushicyn AR, Goren'kov VM, Kirov MYu. Monitoring of cerebral oxygenation and cognitive function in carotid endar-terectomy: the role of transient bypass of carotid artery. Anesteziologiya i re-animatologiya. 2015;60(3):43-48. (In Russ.).

Исаев С.В., Лихванцев В.В., Кичин В.В. Влияние периоперационных факторов и выбора метода анестезии на частоту когнитивных расстройств в послеоперационный период. Вестник интенсивной терапии. 2004;3:67-69.

Isaev SV, Likhvantsev VV, Kichin VV. Influence of perioperative factors and chosen method of anesthesia on the frequency of cognitive disorders in the postoperative period. Vestnik intensivnoy terapii. 2004; 3:67-70. (In Russ.). Kadoi Y, Goto F. Sevoflurane anesthesia did not affect postoperative cognitive dysfunction in patients undergoing coronary artery bypass graft surgery. Journal of Anesthesiology. 2007;21(3):330-335. https://doi.org/10.1007/s00540-007-0537-7

Phillips-Bute B, Mathew JP, Blumenthal JA, Grocott HP, Laskowitz DT, Jones RH, Mark DB, Newman MF. Association of neurocognitive function and quality of life 1 year after coronary artery bypass graft (CABG) surgery. Psychosomatic Medicine. 2006;68(3):369-375.

Поступила 27.08.2018 Received 27.08.2018

Принята к печати 11.11.2018 Accepted 11.11.2018

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Путанов Максим Андреевич, Д.Н. Казаринов, К.М. Чецкая, Д.В. Царионова, М.М. Соколова

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Путанов Максим Андреевич, Д.Н. Казаринов, К.М. Чецкая, Д.В. Царионова, М.М. Соколова

Effects of inhalation anesthesia with desflurane and sevoflurane on cognitive function after off-pump coronary artery bypass grafting